多边形结构组件及其制备方法、夹层板与流程

本发明涉及结构件技术领域，具体而言，涉及一种多边形结构组件及其制备方法、夹层板。

背景技术：

蜂窝结构是由一个个正六角形紧密排列组合而成的一种结构，这种结构在日常生活中较为常见，如蜂巢和蜂窝煤等。同时，该结构也广泛应用于材料学科等自然学科中。

但目前蜂窝结构的边因设置单薄，使得蜂窝结构在受力的时候，蜂窝结构的边受到的应力较大，从而造成整个蜂窝结构不稳固，强度不高，使用一段时间后会出现结构变形的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多边形结构组件及其制备方法、夹层板，多边形结构组件结构稳定，强度高。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面提供一种多边形结构组件，其包括多个结构单元，所述结构单元包括多个单体和多个插片，所述单体和所述插片交替设置并依次连接形成正多边形结构，所述单体形成所述正多边形结构的顶点，所述插片的两侧分别插设于相邻的两个所述单体上以形成所述正多边形结构的边，相邻的两个所述结构单元共用一个所述插片及所述插片两侧的单体。

可选地，所述单体为圆柱体，所述单体的周壁上沿其轴向设有多个条形通槽，所述插片的两侧分别插设于所述条形通槽内以连接相邻的两个所述单体。

可选地，所述单体轴向贯通圆柱体的两端面设置有多个通孔，每一个所述通孔和一个所述条形通槽的槽底贯通，所述插片两侧设置分别设置有凸棱，所述插片插设于所述条形通槽内，所述凸棱位于所述通孔内。

可选地，多个所述通孔沿所述单体轴向圆周分布，且所述通孔的圆心位于所述单体端面的同一分度圆上，所述分度圆的直径与所述单体的直径之比在1/3～1/2之间。

可选地，所述凸棱为圆弧凸棱，所述圆弧所在圆形的直径为所述插片厚度的2～5倍。

可选地，所述插片和所述条形通槽之间以及所述插片和所述通孔之间均设置有焊接层。

可选地，所述插片为平板或拱形板。

可选地，所述结构单元包括六个单体和六个插片，所述单体和所述插片交替设置并依次连接形成正六边形结构。

本发明实施例的另一方面提供一种夹层板，其包括第一夹板、第二夹板和上述任一项的多边形结构组件，所述多边形结构组件设在所述第一夹板和所述第二夹板之间。

本发明实施例的又一方面提供一种多边形结构组件的制备方法，其包括提供一安装基板，所述安装基板的一侧表面预设有用于插设单体的凹槽；将多个所述单体的端部插设在所述凹槽内；在相邻两所述单体之间插设插片连接两所述单体，以形成多个正多边形结构的结构单元，其中，相邻的两个所述结构单元共用一个所述插片及所述插片两侧的单体；移除所述安装基板，形成所述多边形结构组件。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的多边形结构组件及其制备方法、夹层板，多边形结构组件包括多个结构单元，每个结构单元为多边形，结构单元包括多个单体和多个插片，单体位于多边形的顶点，相邻的单体之间通过插片连接以形成闭合的多边形的结构单元，插片为多边形的边，相邻的结构单元共边，通过在结构单元设置位于结构单元多边形顶点的单体，使多边形结构组件的受力点落在单体上，单体起到加强多边形稳定性的作用，给多边形提供了强度支点，能提高多边形结构组件的强度和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的多边形结构组件结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的多边形结构组件结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的多边形结构组件结构示意图之三；

图4为图3中a处的放大图。

图标：11－单体；12－插片；110－通孔；111－条形通槽；d－单体的直径；d－分度圆的直径；t－插片厚度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例一

请参照图1，本实施例提供一种多边形结构组件，可作为支撑结构用于结构件中，例如，本多边形结构组件可用在两个夹板之间，起到加强稳固结构的作用。

本多边形结构组件包括多个结构单元，结构单元包括多个单体11和多个插片12，单体11和插片12交替设置并依次连接形成正多边形结构，单体11形成正多边形结构的顶点，插片12的两侧分别插设于相邻的两个单体11上以形成正多边形结构的边，相邻的两个结构单元共用一个插片12及插片12两侧的单体11。

需要说明的是，第一，单体11作为正多边形结构单元的顶点，插片12为正多边形结构单元的边，单体11和插片12交替设置并依次连接形成正多边形的结构单元。

第二，多个这样的结构单元排布连接形成网状结构，成为本实施例的多边形结构组件。多个结构单元连接时，相邻的两个结构单元共用一个插片12及插片12两侧的单体11，即相邻的两个结构单元共边，同时共用相应边的顶点。

具体地，如图3所示，当正多边形结构为正六边形结构时，结构单元包括六个单体11和六个插片12，单体11和插片12交替设置并依次连接形成正六边形结构，本多边形结构组件为蜂窝结构。

第三，单体11可采用钛合金或钢筋等材料制作，本领域技术人员可根据使用场合进行选择。

钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高，单体11采用钛合金时，可用于制作军事或航天产品，如飞机发动机压气机部件，或火箭、导弹和高速飞机的结构件。

单体11采用钢筋时，可用于施工领域。

本实施例提供的多边形结构组件，单体11位于正多边形的顶点，相邻的单体11之间通过插片12连接以形成闭合的正多边形的结构单元，插片12为多边形的边，相邻的结构单元共边，通过在结构单元设置位于结构单元正多边形顶点的单体11，使正多边形结构组件的受力点落在单体11上，单体11起到加强正多边形稳定性的作用，给正多边形提供了强度支点，能提高多边形结构组件的强度和稳定性。

具体地，单体11可为圆柱体，还可为多边形体，或其他可用于作为支撑的立柱结构。

如图2所示，单体11在高度方向上(即圆柱体的轴向方向上)和插片12的高度相同，当然，也可以插片12的高度小于单体11的高度，这样插片12插进单体11后，在单体11端面方向，插片12的一端或两端不与单体11的端面平齐，可根据实际需要设置。

当单体11为圆柱体时，单体11的周壁上沿其轴向设有多个条形通槽111，插片12的两侧分别插设于条形通槽111内以连接相邻的两个单体11。

通过将插片12插进单体11的条形通槽111内以连接单体11和插片12。

此外，插片12为平板或拱形板，插片12为平板时，插片12与条形通槽111为平面组装；插片12为拱形板时，插片12与条形通槽111为曲面组装。

单体11轴向贯通圆柱体的两端面设置有多个通孔110，每一个通孔110和一个条形通槽111的槽底贯通，插片12两侧设置分别设置有凸棱(图中未示出)，插片12插设于条形通槽111内，凸棱位于通孔110内。

如图4所示，插片12可从单体11的上方插进，这样插片12的平面插进条形通槽111，凸棱插进通孔110内，并通孔110的内壁抵接。这样一来，插片12就可稳固地设置在单体11内，因为凸棱的设置，凸棱的外形尺寸大于条形通槽111的尺寸，从单体11的侧壁方向，插片12不会被拉出，再通过焊接连接插片12和单体11，增强结构稳定性。

进一步地，凸棱可为圆弧凸棱，圆弧所在的圆形直径为插片厚度t的2～5倍。以使插片12的平面部分和凸棱适配更好。

示例地，当插片厚度t为0.5mm时，通孔110的直径可为8.62mm，这样凸棱的圆弧所在的圆形直径可为1～2.5mm。

进一步地，插片12和条形通槽111之间设置有焊接层，插片12和通孔110之间也设置有焊接层。即插片12和单体11之间通过焊接的方式连接固定。

插片12插入条形通槽111并伸进通孔110之后，向通孔110和条形通槽111内注入焊接剂并焊接，封住插片12和通孔110以及插片12和条形通槽111之间的缝隙，使得结构稳固。

焊接时，可向通孔110和条形通槽111内注入锡膏，固定整体的结构直至凝固。

根据插片12伸进单体11的程度，可提高插片12的稳固性。示例地，如图4所示，多个通孔110沿单体11轴向圆周分布，且通孔110的圆心位于单体11端面的同一分度圆上，分度圆的直径d与单体的直径d之比在1/3～1/2之间。

这样设置时，可使同一个单体11上的多个通孔110位于单体11的中部位置，插片12伸进单体11的程度既能使插片12和单体11之间连接稳固，还能不影响单体11本身的强度。

否则，插片12伸进过小，会导致插片12和单体11连接不稳固；插片12伸进太多，会使单体11的结构强度下降，影响整个多边形结构组件的强度。

本发明实施例还公开了一种夹层板，包括第一夹板、第二夹板和如上任意一项的多边形结构组件，多边形结构组件设在第一夹板和第二夹板之间。

该夹层板之间通过设置多边形结构组件，提高了夹层板的结构强度和结构稳定性。该夹层板包含与前述实施例中的多边形结构组件相同的结构和有益效果。多边形结构组件的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

当然，本多边形结构组件除了应用到上述夹层板之外，还可应用于其他场合，如还可设置于两个墙体之间等施工领域。

实施例二

本实施例提供一种多边形结构组件的制备方法，包括：

s100：提供一安装基板，安装基板的一侧表面预设有用于插设单体11的凹槽。

安装基板作为夹具，在制备多边形结构组件时，用于固定多个单体11。

s110：将多个单体11的端部插设在凹槽内。

将多个单体11的端部插设在安装基板的凹槽内，安装基板上设有与单体11匹配的凹槽，一个单体11对应一个凹槽。

这样一来，通过安装基板将多个单体11的位置固定，方便后续组装插片12。

单体11可通过一体成型制作，如铸造方式，也可通过机加工，例如，当单体11是圆柱体时，可采用圆钢直接加工制作而成。

单体11上的通孔110和条形通槽111可采用线切割、模具成型、注塑成型、挤出成型等方法制成。

s120：在相邻两单体11之间插设插片12连接两单体11，以形成多个正多边形结构的结构单元，其中，相邻的两个结构单元共用一个插片12及插片12两侧的单体11。

插片12与单体11配合组装，将插片12插进单体11的条形通槽111并伸进通孔110内，在条形通槽111和通孔110中注入焊接剂(锡膏)，固定整体的结构直至凝固。

s130：移除所述安装基板，形成多边形结构组件。

待插片12和单体11固定后，将安装基板移除，就形成了多边形结构组件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。